ふるい法の欠点とは？粒子径分析の主な制限事項

ふるい法は粒度分析に広く使用されていますが、いくつかの顕著な欠点があります。これには、粒度分画の数が制限されているため分解能に限界があること（通常8ふるいまで）、湿った粒子や凝集性のある粒子では効率が悪いこと、測定限界が50 µmと低いことなどが挙げられます。さらに、ふるい分析には時間がかかり、メッシュの織り方にばらつきがあると再現性に問題が生じます。これらの制限により、この方法は微粒子分析や高精度と一貫性を必要とするアプリケーションには適していません。

主なポイントの説明

サイズ分数の数には限りがある:
- ふるい分け法では通常8個までのふるいを使用するため、粒度分布の分解能が制限されます。この限界は、この方法では各分画内の粒度分布に関する詳細な情報が得られないことを意味し、高い粒度を必要とする用途には適していません。
湿った粒子や凝集性のある粒子には効果がない。:
- ふるい分析は乾燥した粒子に対してのみ有効です。湿った粒子や凝集性のある粒子はふるい目を詰まらせ、不正確な結果につながります。この制限により、この方法は自然に湿っていたり粘着性のある材料には適しません。
最小測定限界:
- ふるい法の測定下限は50μmです。このサイズより小さい粒子は、この手法では正確に測定できません。この制限により、この方法は微粉末やナノ材料の分析には不適当である。
時間のかかるプロセス:
- ふるい分析は、特にサンプルサイズが大きい場合や、正確な分離を達成するために長時間の振とうが必要な材料を扱う場合、時間のかかるプロセスになることがあります。この非効率性は、ハイスループットや時間重視のアプリケーションでは大きな欠点となります。
メッシュのばらつきによる再現性の問題:
- メッシュ素材の織り方にばらつきがあると、試験結果の再現性に影響を及ぼすことがある。このような不一致はデータの不一致につながる可能性があり、これらのばらつきを考慮するために、データの表示と分析において慎重な校正と調整が必要となります。
微粒子分析への限定された適用性:
- 最小測定限界と粒度分画の数が限られているため、ふるい法は微粒子分析には適していません。このような用途には、レーザー回折法や動的光散乱法などの他の技術の方が適している場合があります。
ヒューマンエラーの可能性:
- ふるい分析は手作業であるため、特にふるいの取り扱いや振とうに人為的なミスが生じることがある。そのため、結果にばらつきが生じ、データの解釈や分析がさらに複雑になります。
メンテナンスと校正の要件:
- 正確な分析結果を得るためには、定期的なメンテナンスと校正が必要です。時間の経過とともに、メッシュが摩耗したり損傷したりすることがあり、分析の精度に影響を与えます。このような継続的な要件は、ふるい法の使用に関連する全体的なコストと労力を増加させます。

要約すると、ふるい分け法は粒度分析には簡単で広く使用されている手法ですが、分解能の制限、特定の材料に対する非効率性、再現性の問題など、その限界があるため、高精度または微粒子分析を必要とするアプリケーションには適していません。これらの欠点を理解することは、特定の分析ニーズに適した方法を選択する上で非常に重要です。

要約表

デメリット	説明
分級数の制限	最大8個のふるいで分級が制限されるため、高い粒度には不向き。
湿った粒子や凝集性の高い粒子には不向き	ふるい目の目詰まりにより、湿った試料や粘着性のある試料では不正確な結果が得られます。
最小測定限界 (50 µm)	50μm以下の粒子は正確に測定できません。
時間のかかるプロセス	長時間の振とうと大きなサンプルサイズは分析時間を増加させる。
再現性の問題	メッシュの織り方にばらつきがあるため、試験結果にばらつきが生じる。
微粒子への適用は限定的	微粉末やナノ材料には適さない。
ヒューマンエラーの可能性	手作業は結果にばらつきをもたらす。
メンテナンスと校正の必要性	精度を確保するためには定期的なメンテナンスが必要で、コストがかさみます。